直流输电系统换相失败策略的研究

【摘要】：直流输电系统电能输送容量大。同时兼顾传输损耗低、输电功率调节快、实现潮流反转迅速灵活、输电可靠性高、非同步联络能力强等优点,因此在远距离、大区域的电网互联及大容量输电等方面应用广泛。我国将形成规模庞大、形式复杂的多馈人直流MIDC输电系统。作为直流输电系统最为常见的典型系统故障.换相失败会引起直流电压下降和直流电流短时增大等影响系统运行的不利因素:连续的换相失败容易引起直流系统降额运行.甚至造成阀组闭锁或极闭锁。。随着MIDC规模的增大及直流落点间电气距离的减小,受端交流系统故障时.可能引起多回直流同时或相继换相失败:当交流故障严重时.多回直流换相失败的发生可能导致直流功率传输中断.严重威胁直流系统的安全稳定运行。本文将直流输电系统换相的预测和恢复策略作为研究对象,重点分析了交流系统各种故障工况下,对直流输电系统换相失败的影响以及应对策略。首先,对换相失败的机理、危害以及换相失败实际波形进行研究,并对直流输电系统换相失败的各种影响因素进行分析。其次,以山东电网各种交流系统故障进行仿真,分析因交流系统故障造成的换相失败的范围及影响结果,通过和实际换相失败情况对比,进一步分析交流系统故障电气距离、电压等级与换相失败的关系。最后,通过优化换流站换相失败预测、保护策略,从换流器控制系统的策略提升减少换相失败。并采用调相机、抽水蓄能电站、安全稳定控制系统等措施保障交流系统故障后交流电网系统参数稳定,防止造成换相失败甚至直流输电系统闭锁。